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蛋白離子交換色譜

發布時間:2022-08-15 23:32:48

⑴ 求離子交換色譜法分離蛋白質試驗步驟

離線pH梯度復-強陽離子交換色譜法制分離肽段混合物 這篇文獻能否幫助您?
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⑵ 常用的蛋白質分離純化方法有哪幾種各自的作用原理是什麼

常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等

  1. 離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液pH。pH小於pI時蛋白質帶正電,pH大於pI時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。

  2. 親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中Ni可以與His標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。

  3. 電泳:SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳,SDS能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的SDS溶液中, 與SDS分子按比例結合,形成帶負電荷的SDS-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的SDS,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於SDS與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。

  4. 疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。

⑶ 離子交換色譜法是蛋白質純化技術中的一種嗎

是的,蛋復白質純化技術分為制電泳和色譜法兩種。離子交換色譜法是色譜法的一種,所以也是蛋白質純化技術中的一種。其實在伯樂生命醫學上有很詳細的介紹,蛋白質純化技術就是為了獲得的蛋白質去除雜質而是用的各種方法,並且根據不同的蛋白質採用的方法也有所不同,蛋白質純化的工作是較為復雜的。

⑷ 為什麼說離子交換色譜法是分離蛋白質的最佳方法

它是根據蛋白質的組成物質氨基酸的物理性質(基於氨基酸電荷行為)為分離基礎的方法。相對透析和超過濾及凝膠過濾來說,可以針對多種蛋白質中的某一種(前提是知道蛋白質的氨基酸組成及其離子交換樹脂的親和度及洗脫強度)進行分離。(而透析和超過濾還有凝膠過濾方法更大的取決於相對分子質量及其結構 分離出的單一蛋白質純度相對要低 並且凝膠過濾要求凝膠對要求組分不能有吸附作用 適用性較低 ) 相對鹽溶和鹽析來說,分離單一蛋白質的純度要高,且更好的保留其天然理化性(鹽溶要求蛋白質分子吸附某一鹽離子從而改變其溶解性 但有些蛋白質吸附某些鹽離子後其蛋白質構象及理化性會發生改變)。 相對有機溶劑分級分離法,更好的保留其天然理化性(有機溶劑分類法易造成蛋白質不可逆變形 且適用范圍窄) 相對凝膠電泳和等電聚焦來說 更易於實現大量制備分離 且不改變蛋白質結構和功能(電泳會影響蛋白質結構 且操作繁瑣 成本高) 相對親和層析來說 它更加易於實現且成本低廉效果也不錯(親和層析需要制備其配體並與載體交聯 因而制備難且成本較高)
PS: 最好的分離方法不是例子交換色譜法 而是高效液相色譜法 相對離子交換色譜來說有著更高的效率、更高的解析度和過柱速度

⑸ 離子交換色譜法的原理,裝置及應用

原理:
離子交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。

裝置:
(1)分離柱 裝有離子交換樹脂,如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。為了減小擴散阻力,提高色譜分離效率,要使用均勻粒度的小球形樹脂。最常用的陽離子交換樹脂是在有機聚合物分子(如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)上連接磺酸基官能團(─SO3─)。最常用的陰離子交換劑是在有機聚合物分子上連接季銨官能團(─NH4)。這些都是常規高交換容量的離子交換樹脂,由於它們的傳質速度低,使柱效和分離速度都低。C.霍瓦特描述了一種薄膜陰離子交換樹脂,它是在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物核心上沉澱一薄層陰離子交換樹脂,就象雞蛋有一薄層外皮那樣,離子交換反應只在外皮上進行,因此縮短了擴散的路徑,所以離子交換速度高,傳質快,提高了柱效。同樣,在小顆粒多孔硅膠上塗一薄層離子交換材料也可得到相同類型的樹脂。螯合離子交換樹脂具有絡合某些金屬離子而同時排斥另一些金屬離子的能力,因此這種樹脂具有很高的選擇性。除了離子交換柱外,其他高效液相色譜柱也可用於分離離子。
(2)抑制柱和柱後衍生作用 常用的檢測器不僅能檢測樣品離子,而且也對移動相中的離子有響應,所以必須消除移動相離子的干擾。在離子色譜中,消除(抑制)移動相離子干擾的常用方法有兩種。
①抑制反應,用抑制反應來改變移動相,使移動相離子不被檢測器測出。離子色譜通常使用電導檢測器。在抑制反應中??綞匝衾胱佣?裕?把高電導率移動相的氫氧化物轉變成水,而樣品離子則轉變成它們相應的酸:
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在裝有強酸性陽離子交換樹脂的柱中進行抑制反應,使用一段時間後,這種樹脂就需要再生,很不方便。改用連接有磺酸基(─SO3H)的離子交換膜(陽離子交換膜)或用連接有銨基(─NH4)的離子交換膜(陰離子交換膜),就可以連續進行抑制反應。例如,陽離子交換膜可使陽離子通過它擴散過去,而陰離子則不能擴散過去。
1981年,T.S.史蒂文斯和斯莫爾等報道了中空纖維抑製法。這種纖維是由陽離子交換膜材料拉制而成。用這種方法不僅不需要再生抑制柱而且減小了峰的加寬,提高了柱效。一種比較新的膜技術是加一電場以加速離子的傳遞,該法與中空纖維法比較,其優點是反應時間短、交換能力高,並且可以用於陽離子和陰離子兩者。
②柱後衍生作用,將從柱子流出的洗出液與對被測物有特效作用的試劑相混合,在一反應器中生成帶色的絡合物(見配位化合物)。對衍生試劑最重要的要求是它們與被測物能生成絡合物,但不與移動相生成絡合物。柱後衍生法能用於測定重金屬離子,所用的衍生試劑有茜素紅S等。
(3)檢測器 分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。紫外-可見分光光度計是專用型的檢測器,對離子具有選擇性響應。可變波長紫外檢測器與電導檢測器聯用,能幫助鑒定未知峰,分辨重疊峰和提供電導檢測器不能測定的陰離子,如硫化物及亞砷酸中的陰離子的檢測。
在離子色譜中,電導檢測法總是和抑制反應配合使用。這種檢測器對分子不響應,如水、乙醇或者不離解的弱酸分子等。對於電導檢測器,一個重要的條件是溫度要穩定,所以檢測池要放在恆溫箱中,1982年H.薩托設計一種雙示差電導檢測器,消除了溫度變化對檢測的影響,可測定10-9摩爾的陰離子。

應用:
離子色譜主要用於測定各種離子的含量,特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子:有機陰離子、鹼金屬、鹼土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等。

⑹ 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性

離子交換樹脂的結構:

離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成,高分子骨架是惰性的網狀結構骨架,是不溶於酸或鹼的高分子物質,常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。

而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成,可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子,比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂,那麼這個樹脂能夠吸附的離子,就是H型陽離子,而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱,比如官能團離子是強酸性離子,那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。


離子交換樹脂的內部結構:

1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的,結構為微孔狀,合成的工藝比較簡單,孔徑大概在1-2nm左右,凝膠型樹脂的操作容量高,產水量高,物理強度好,且再生效率高,被廣泛應用在食品飲料加工,超純水制備,飲用水過濾,硬水軟化,製糖業,制葯等領域。

2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右,在樹脂中孔徑是比較大的,所以被稱為大孔型樹脂,且孔徑不會隨著周圍的環境而變化,能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點,吸附能力非常強大,不易碎裂,耐氧化好,操作容量高,能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。

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⑺ 蛋白質、核酸等生物大分子為何能用離子交換色譜分離

因為他們來都帶電荷啊,因為源你柱子上有相反的離子啊,他們可以通過離子鍵相互作用啊!
同時的柱子有孔徑啊,可以將小的直接溜走,沒有機會結合啊
可以讓大的下來的更慢啊!

你滿意不!

⑻ 在使用離子交換色譜時,應該選擇什麼樣的離子交換劑選擇什麼樣的骨架

離子交換技術:

Sober 和 Peterson於1956年首次將離子交換基團結合到纖維素上,製成了離子交換纖維素,成功地應用於蛋白質的分離。從此使生物大分子的分級分離方法取得了迅速的發展。離子交換基團不但可結合到纖維上, 還可結合到交聯葡聚糖(S-ephadex)和瓊脂糖凝膠(Sepharose)上。 近年來離子交換色譜技術已經廣泛應用於蛋白質、酶、核酸、肽、寡核苷酸、病毒、噬菌體和多糖的分離和純化。它們的優點是:⑴具有開放性支持骨架,大分子可以自由進入和迅速擴散,故吸附容量大。⑵具有親水性,對大分子的吸附不大牢固,用溫和條件使可以洗脫,不致引起蛋白質變性或酶的失活。⑶多孔性,表面積大、交換容量大,回收率高,可用於分離和制備。

一、基本理論

離子交換劑通常是一種不溶性高分子化合物,如樹脂,纖維素,葡聚糖,醇脂糖等,它的分子中含有可解離的基團,這些基因在水溶液中能與溶液中的其它陽離子或陰離子起交換作用。雖然交換反應都是平衡反應,但在層析柱上進行時,由於連續添加新的交換溶液,平衡不斷按正方向進行,直至完全。因此可以把離子交換劑上的原子離子全部洗脫下來,同理,當一定量的溶液通過交換柱時,由於溶液中的離子不斷被交換而波度逐減少,因此也可以全部被交換並吸附在樹脂上。如果有兩種以上的成分被交換吸著在離子交換劑上,用洗脫液洗脫時,在被洗脫的能力則決定於各自洗反應的平衡常數。蛋白質的離子交換過程有兩個階段——吸附和解吸附。吸附在離子交換劑上的蛋白質可以通過改變pH使吸附的蛋白質失去電荷而達到解離但更多的是通過增加離子強度,使加入的離子與蛋白質競爭離子交換劑上的電荷位置,使吸附的蛋白質與離子交換劑解開。不同蛋白質與離子交換劑之間形成電鍵數目不同,即親和力大小有差異 ,因此只要選擇適當的洗脫條件便可將混合物中的組分逐個洗脫下來,達到分離純化的目的。

⑼ 離子交換色譜產生的信號值是什麼

離子交換來色譜中的固源定相是一些帶電荷的基團, 這些帶電基團通過靜電相互作用與帶相反電荷的離子結合。如果流動相中存在其他帶相反電荷的離子,按照質量作用定律,這些離子將與結合在固定相上的反離子進行交換。固定相基團帶正電荷的時候,其可交換離子為陰離子。這種離子交換劑為陰離子交換劑;固定相的帶電基團帶負電荷,可用來與流動相交換的離子就是陽離子,這種離子交換劑叫做陽離子交換劑。陰離子交換柱的功能團主要是-NH2,及-NH3 :陽離子交換劑的功能團主要是-SO3H及-COOH。其中-NH3 離子交換柱及-SO3H離子交換劑屬於強離子交換劑,它們在很廣泛的pH范圍內都有離子交換能力;-NH2及-COOH 離子交換柱屬於弱離子交換劑,只有在一定的pH值范圍內,才能有離子交換能力。離子交換色譜主要用於可電離化合物的分離,例如,氨基酸自動分析儀中的色譜柱,多肽的分離、蛋白質的分離,核苷酸、核苷和各種鹼基的分離等。

⑽ 常用的蛋白質分離純化方法有哪幾種各自的作用原理是什麼

常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等
1.
離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液ph。ph小於pi時蛋白質帶正電,ph大於pi時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。
2.
親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中ni可以與his標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。
3.
電泳:sds-聚丙烯醯胺凝膠電泳,sds能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的sds溶液中,
與sds分子按比例結合,形成帶負電荷的sds-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的sds,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於sds與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。
4.
疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。

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